Caracterización experimental de una batería de flujo redox de Vanadio a escala industrial mediante espectroscopía de impedancia electroquímica

Abstract

[ES] Este TFM se realiza en el Energy Storage and Conversion Laboratory de la Universidad de Padova y se centra en el estudio experimental de una batería de flujo redox de vanadio de escala industrial mediante realización de ensayos de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). En primer lugar, se lleva a cabo un análisis bibliográfico de la presente tecnología. Tras esta primera parte, se realizan unos ensayos preliminares con el objetivo de conocer el funcionamiento del ensayo EIS, así como calibrar sus parámetros más importantes. A continuación, se diseña, construye y optimiza todo el circuito eléctrico y sus conexiones con los elementos necesarios para el ensayo. Durante la realización de los ensayos, se lleva a cabo un proceso de adquisición, análisis e interpretación de datos, que tiene como resultado la caracterización de los procesos y funcionamiento interno de la EI-VRFB a lo largo de distintos puntos de operación. Finalmente, se propone un modelado teórico del circuito equivalente presente en la batería, en base a los resultados experimentales.

[EN] This TFM is developed at the Energy Storage and Conversion Laboratory of the University of Padova and focuses on the experimental investigation of an industrial size vanadium redox flow battery of 9 kW/27kWh by performing electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests. In the first part, a bibliographic research of the present technology is presented. After the first part, some preliminary tests are performed in order to know the operation of the EIS test, as well as to calibrate its most important parameters. After that, the entire electrical circuit and connections with the needed elements are designed, builded and optimized. During the realization of the tests, a date reduction is conducted, which result in a extensive experimental characterization of the processes and internal operation of the IS-VRFB along different points of operation. Finally, the theoretical model of the equivalent electrical circuit of a VRFB is proposed, that results from those tests.